[發明專利]一種用于外冷和內冷式高速機床加工的微量潤滑供應系統

有效

• 申請號: 201210026332.8
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102528550A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 熊偉強
• 申請（專利權）人: 東莞市安默琳節能環保技術有限公司
• 主分類號: B23Q11/10
• 分類號: B23Q11/10
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 卞華欣

技術領域

本發明涉及一種能產生微細油霧的系統，該系統能保證油霧能克服離心力的影響，順利通過高速旋轉的主軸和刀具內孔到達加工區，也能用于外冷刀具的潤滑冷卻，屬于機械加工中的高速高效綠色切削技術領域。

背景技術

當前，環境、資源、人口成為世界面臨的三大主要問題，全球環境的惡化程度與日劇增，正在對人類社會的生存與發展造成嚴重威脅。制造業在將制造資源轉變為產品的過程中產生大量廢棄物，形成制造業對環境的主要污染源。由于制造業量大面廣，因而對環境的總體影響很大。可以說，制造業一方面是創造人類財富的支柱產業，但同時又是環境污染的主要源頭。隨著人類環保意識的提高以及各國陸續推出的各項切削液的限制政策，“綠色制造技術”、“環境無害技術”、“清潔生產”、“工業生態學”等既可滿足生產需要，又合理使用資源的名詞日益引起人們的重視。制造過程的綠色化，也成為當今各國競相研究的焦點。

高速切削是高性能加工的一種主要工藝技術，已經廣泛應用于航空、模具、汽車等行業。由于機床主軸高速回轉（8000～60000r/min）會在刀具周圍產生離心高速、高壓氣流，依靠常規加大切削液流量的方式已很難保證有足夠量的切削液進入切削區。其次，在一般鋼件的高速加工時，刀具的刃部將產生接近900～1000℃的高溫，此時若供給切削液，切削液內部的水分在未到達高溫狀態下的刃部之前已瞬間汽化，喪失了冷卻的作用，即使偶爾到達切削刃部的切削液也將會造成對刃部的熱沖擊，對刃部產生均熱現象，因此也會影響刀具的使用壽命。這樣的現象在進行容易產生熱量的高溫合金等原材料的低速加工時也時常出現。其理論原因是，在加工過程中，刀具和金屬接觸表面產生高溫，在傳統切削液的冷卻作用下，高熱固體金屬會急速冷卻產生淬火效應，金屬表面會產生淬火馬氏體組織，使金屬變硬的同時脆性增強。由于淬火效應與溫差成正比，?而提高切削速度會使溫度更高，故提高速度將產生更強的淬火效應導致刀具壽命降低。

如何采用有效的冷卻潤滑條件，可以有效降低切削溫度，改善切削摩擦狀態，抑制刀具磨損，成為進一步提高加工效率的主要技術途徑。與此同時，在金屬切削加工領域涌現出了多種用于替代傳統濕式冷卻潤滑加工方法的環境友好的新型綠色切削加工技術，微量潤滑技術是其中代表。

微量潤滑技術——MQL(Minimal?Quantity?Lubrication)是在壓縮氣體中混入微量的無公害油霧，代替大量切削液對切削點實施冷卻潤滑。MQL是一種有效的綠色制造技術，切削液以高速霧粒供給，增加了潤滑劑的滲透性，提高了冷卻潤滑效果，改善了工件的表面加工質量；使用切削液的量僅為傳統切削液用量的萬分之一，從而大大降低了冷卻液成本，使切削區域外的刀具、工件和切屑保持干燥，避免了處理廢液的難題；MQL可以根據工況規定潤滑的最佳濃度，而且消除了切削液中懸浮的硅粒子污染，改善了工人的工作環境；MQL系統簡單、占地小，易于安裝在各種類型的機床上。

MQL技術融合了干式切削與傳統濕式切削兩者的優點：一方面，MQL將切削液的用量降低到極微量的程度，不僅顯著降低切削液的使用成本，而且通過使用自然降解性高的合成酯類作為潤滑劑，最大限度地降低了切削液對環境和人體的危害；另一方面，與干式切削相比，MQL由于引入了冷卻潤滑介質，使得切削過程的冷卻潤滑條件大大改善，刀具、工件和切屑之間的磨損顯著減小，有助于降低切削力、切削溫度和刀具的磨損。